Nguyên tử là các hạt vô cùng nhỏ bé nhưng nó lại có cấu tạo phức tạp.
Cấu tạo nguyên tử
Nguyên tử gồm 2 phần:
– Vỏ nguyên tử: gồm các electron [e] chuyển động rất nhanh: me = 9,1094.10-31kg; qe = -1,602.10-19C.
– Hạt nhân nguyên tử: hầu hết đều được tạo thành từ proton và nơtron [trừ nguyên tử 1H trong hạt nhân không có nơtron].
+ Proton [p]: mp = 1,6726.10-27kg; qp = 1,602.10-19C.
+ Nơtron [n]: mn = 1,6748.10-27kg; qn = 0.
Tóm tắt cấu tạo của nguyên tử
Kích thước và khối lượng của nguyên tử
– Nguyên tử có kích thước vô cùng nhỏ bé.
– Khối lượng của nguyên tử tập trung chủ yếu ở hạt nhân [vì khối lượng của e rất nhỏ bé]. Do đó một cách gần đúng có thể coi khối lượng nguyên tử là khối lượng của hạt nhân.
Mối quan hệ giữa các loại hạt trong nguyên tử
– Vì nguyên tử trung hòa về điện nên trong mọi nguyên tử luôn có: số p = số e.
– Với nguyên tử bền: số p ≤ số n ≤ 1,5.số p [các nguyên tử có số p ≥ 82 thì không bền là những chất phóng xạ].
Các đại lượng đặc trưng của nguyên tử và cách kí hiệu nguyên tử
Nguyên tử có 2 đại lượng đặc trưng là số đơn vị điện tích hạt nhân [Z] và số khối [A].
– Số đơn vị điện tích hạt nhân [Z] = số electron [E] = số proton [P] = số hiêu nguyên tử.
– Số khối [A] = Z + N [số nơtron].
Cách kí hiệu đầy đủ của nguyên tử X: ZAX.
Nguyên tố hóa học và đông vị
– Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân.
– Đồng vị là hiện tượng các nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau.
– Số khối: A = Z + N.
– Số khối A và số proton [số đơn vị điện tích hạt nhân, số hiệu nguyên tử] Z là 2 đại lượng đặc trưng cho nguyên tử.
Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết hóa học phổ thông
Tổng số hạt trong hai nguyên tử kim loại X và Y là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn số hạt mang điện của nguyên tử A là 12. X và Y là
A. Ca và Fe
B. Mg và Fe
C. K và Ca
D. Na và K.
Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại X và Y là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 12. Hai kim loại X, Y lần lượt là
A. Na, K
B. K, Ca
C. Mg, Fe
D. Ca, Fe
Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại X và Y là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 12. Hai kim loại X, Y lần lượt là
A. Na, K.
B. K, Ca.
C. Mg, Fe.
D. Ca, Fe.
Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại X và Y là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 12. Hai kim loại X, Y lần lượt là
A. Na, K
B. K, Ca
C. Mg, Fe
D. Ca, Fe
Các kiến thức cần có để giải dạng toán này:
- Số hạt mang điện là p và e, số hạt không mang điện là n
- Số khối A = p + n
- Tổng số hạt của nguyên tử: X = p + n + e, trong đó p = e
- Nên X = 2p + n
- Với a là số hạt nào đó [p, n, e], thì phần trăm số hạt a sẽ là:
Ví dụ 1:
Nguyên tử Nhôm có điện tích hạt nhân là 13+. Trong nguyên tử nhôm, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 hạt. Hãy cho biết số khối của nhôm.Số hạt mang điện p + e nhiều hơn số hạt không mang điện n là 12. Tức là [p+e] – n = 12.
Ta lại có [p+e] – n = 12
Mà p = e Suy ra 2 p – n = 12 [2]
Thế [1] vào [2] ta được: 2 . 13 – n = 12
Suy ra n = 26 - 12 = 14
Số khối A = p + n = 13 + 14 = 27. Vậy số khối của nhôm là 27.
Ví dụ 2: Biết nguyên tử B có tổng số hạt là 21. Số hạt không mang điện chiếm 33,33%. Xác định cấu tạo của nguyên tử B.
Các bạn hình dung sơ đồ sau:
Số hạt không mang điện chiếm 33,33% nghĩa là % n = 33,33; tổng số hạt là 21, tức X = 21. Tìm p, e.
% n = 33,33% ⇒ n = 33,33.21100 = 7 [1]
X = p + n + e mà p = e ⇒ 2p + n = 21 [2]
Thế [1] vào [2] ⇒ p = e = 21−72 = 7
Vậy nguyên tử B có điện tích hạt nhân 7+ , có 7e
Những kiến thức cơ bản trên sẽ trở nên dễ nhớ hơn khi các bạn thường xuyên vận dụng để giải quyết các bài tập tương tự:
Bài 1
Nguyên tử A có tổng số hạt là 52, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16. Tính số hạt từng loại.
Bài 2
Nguyên tử B có tổng số hạt là 28. Số hạt không mang điện chiếm 35,7%. Tính số p, n , e.
Bài 3
Nguyên tử Sắt có điện tích hạt nhân là 26+. Trong nguyên tử, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Hãy xác định số khối của nguyên tử Sắt.
Bài 4
Nguyên tử M có số nơtron nhiều hơn số proton là 1 và số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10. Xác định cấu tạo nguyên tử. Đối chiếu bảng các nguyên tố SGK xem M là nguyên tố nào?
Bài 5
Tổng số hạt trong nguyên tử là 28, trong đó số hạt không mang điện chiếm xấp xỉ 35 %. Tính số hạt mỗi loại. Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử.
Bài 6
Nguyên tử của một nguyên tố A có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 48, trong đó số hạt mang điện gấp hai lần số hạt không mang điện. Tính số hạt mỗi loại.
Bài 7
Nguyên tử X có tổng số proton, nơtron, electron là 116 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 24. Xác định số hạt từng loại.
Bài 8
Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong 2 nguyên tử kim loại A và B là 142 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42, số hạt mang điện của B nhiều hơn A là 12. Tính số proton mỗi loại.
Bài 9
Tổng số hạt p,n,e trong 2 nguyên tử kim loại A và B là 177. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 47. Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn của nguyên tử A là 8. Tính số proton mỗi loại.